賈永國，王淑貞，王璐，王淑芬

（1.河北省水資源研究與水利技術(shù)試驗推廣中心，河北 石家莊 050061；2.河北地質(zhì)大學，河北 石家莊 050011）

茄子種植廣泛，在河北省設施蔬菜栽培中種植面積和產(chǎn)量均居第3位。前人對蔬菜的研究大多集中在黃瓜和番茄上[3～11]，而對設施茄子節(jié)水灌溉方面的研究較少。鄒吉余等[12]對滴灌條件下茄子的節(jié)水效果進行研究，結(jié)果顯示，開花坐果期、結(jié)果期灌水下限分別控制在田間持水量的55%～65%和65%～75%時，茄子需水量最小且水分利用效率最高。孫俊等[13]對大棚茄子滴灌需水量進行研究后認為，棚外日均氣溫累計值與茄子需水量之間存在一定的關(guān)系，可以作為指導棚內(nèi)滴灌的依據(jù)。李桓等[14]研究了各生育期不同灌水下限對茄子生長、產(chǎn)量和水分利用效率的影響，發(fā)現(xiàn)在茄子苗期和開花結(jié)果期適當減少灌水量對茄子產(chǎn)量以及水分利用效率影響不明顯，在成熟期茄子對水分最敏感。仝國棟等[15]認為，日光溫室茄子在滴灌條件下，其株高、莖粗和地上干物質(zhì)重等均隨土壤含水量下限的降低呈先增大后減小的趨勢。葉瀾濤等[16]對溫室茄子的灌溉制度進行了初步研究，發(fā)現(xiàn)在天津市北辰區(qū)日光溫室茄子土壤含水量下限適宜控制在田間持水量的70%。何寶銀等[17]認為，日光溫室秋冬茬茄子適宜的灌水次數(shù)為28～38次，每次灌水量為280 m3/hm2，茄子產(chǎn)量可以達到195～210 t/hm2。梁媛媛[18]對日光溫室滴灌茄子優(yōu)質(zhì)高效灌溉控制指標進行了研究，認為在生長前期和后期茄子耗水量均相對較少，計劃濕潤層深度可分別控制在20和40 cm，土壤含水量控制在田間持水量的60%～70%；生長中期茄子耗水量不斷增大，計劃濕潤層可控制在40 cm，土壤含水量控制在田間持水量的70%～80%。劉根紅等[19]對寧夏南部山區(qū)溫室冬茬茄子產(chǎn)量的水肥耦合模式進行了研究，結(jié)果顯示，水分和鉀肥對茄子產(chǎn)量表現(xiàn)為負效應，氮肥表現(xiàn)為正效應。趙瑩[20]對小管出流條件下日光溫室茄子的耗水規(guī)律進行了研究，發(fā)現(xiàn)苗期、開花坐果期、結(jié)果期的日耗水強度分別為0.9、1.1和2.8 mm/d。但截至目前，有關(guān)日光溫室膜下滴灌條件下早春茬茄子的耗水規(guī)律研究尚未見報道。揭示日光溫室膜下滴灌條件下茄子的耗水規(guī)律，旨為華北地區(qū)日光溫室早春茬茄子膜下滴灌制度的制定提供理論依據(jù)，實現(xiàn)蔬菜節(jié)水增產(chǎn)的目標。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗點位于石家莊市西北郊區(qū)（東經(jīng)114°26′、北緯38°06′，海拔72 m），具有太行山山前沖積扇中部平原區(qū)的代表性。試驗區(qū)年平均氣溫12.8℃，多年平均降水量534.4 mm，日照時數(shù)2 758 h，無霜期194 d；地下水埋深26 m以下；土壤質(zhì)地為粉質(zhì)壤土，0~1 m土層平均干容重為1.66 g/cm3，田間持水量為22.58%；0～40 cm耕層土壤基礎養(yǎng)分含量為有機質(zhì)1.36%、速效氮184.2 mg/kg、速效磷92.6 mg/kg、速效鉀120 mg/kg。

1.2 試驗材料

試驗茄子品種為圓雜5號。2015年1月下旬采用穴盤容器育苗；4～5片真葉時采用寬窄行定植于日光溫室內(nèi)，寬行行距70 cm，窄行行距50 cm，株距40 cm，栽植密度28 570株/hm2。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設計 茄子灌水方式為膜下滴灌。試驗設5個灌水模式處理（表1），每次灌水定額均為22.5 mm。小區(qū)面積4.5 m×8.0 m，隨機區(qū)組排列，3次重復。為了避免小區(qū)與小區(qū)之間水分的相互影響，每個小區(qū)的邊緣均設保護行。其他管理同常規(guī)。

表1 茄子灌水模式處理的試驗設計Table 1 The design test for irrigation of eggplant

1.3.2 測定項目與方法

1.3.2.1 土壤指標。試驗開始前和周期結(jié)束后，嚴格按照《灌溉試驗規(guī)范》（SL 13—2015），測定土壤的有機質(zhì)、速效氮、速效磷和速效鉀含量，以及土壤容重和田間持水量。

采用取土烘干法測定土壤含水量。取土深度為0～100 cm，每20 cm為一個層次，每7 d取土1次，灌水前后及生育期始末加密觀測。每小區(qū)重復3次。土樣用烘箱105℃烘干至恒重，測定土壤含水率。

可是劉佳很快就要走了，我哪里等得走樓梯，直接從窗戶上跳下去，撲通一聲把劉佳壓在身下，他嚎叫了一聲，接著就看到地上出了血。

根據(jù)土壤含水量實際觀測數(shù)據(jù)，利用《灌溉試驗規(guī)范》中的蒸發(fā)蒸騰量（耗水量）計算公式，計算日光溫室茄子各生育階段的耗水量。具體的計算公式如下：

式中，ET1-2為階段蒸發(fā)蒸騰量（mm）；H為土壤厚度（cm）；W1為時段始的土壤容積含水率；W2為時段末的土壤容積含水率；M為時段內(nèi)的灌水量（mm）；P為時段內(nèi)的降水量（mm）。

1.3.2.2 茄子產(chǎn)量。茄子收獲時，各小區(qū)均單獨采摘并稱重。待茄子完全收獲后，再將各小區(qū)的所有產(chǎn)量進行累加計算，最后折算成單位面積產(chǎn)量。

1.3.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 利用Excel軟件進行數(shù)據(jù)分析與做圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 日光溫室膜下滴灌條件下不同水分處理茄子的總耗水量及產(chǎn)量

茄子總耗水量隨著生育期灌水定額的增大而逐漸增大（表2）。

茄子產(chǎn)量隨著生育期總耗水量的增大呈先增加后降低的變化，其中，T4處理產(chǎn)量最高，顯著＞其他處理。表明日光溫室膜下滴灌條件下茄子高產(chǎn)的適宜總耗水量為177.19 mm，即生育期灌水定額為225 mm。

茄子生育期總灌水量≤225 mm時，產(chǎn)量隨著總灌水量的減少而明顯降低，可能是因為灌水較少影響了茄子植株的正常發(fā)育，從而導致明顯減產(chǎn)。當總灌水量＞225 mm（T5處理） 時，茄子產(chǎn)量并不是最高，原因可能是灌水量太大造成茄子營養(yǎng)生長過旺而對生殖生長產(chǎn)生了一定的負面效應，最終也表現(xiàn)為減產(chǎn)。

表2 日光溫室膜下滴灌條件下不同水分處理茄子的耗水量與產(chǎn)量Table 2 Water consumption and yield of eggplant with drip irrigation under film in greenhouse

2.2 日光溫室膜下滴灌條件下不同水分處理茄子的耗水規(guī)律

茄子定植后經(jīng)過7 d左右的緩苗期，植株生長逐漸加快，耗水量也隨之增大；之后，隨著春季外界氣溫的升高，溫室內(nèi)的氣溫也逐漸升高，茄子由營養(yǎng)生長開始向生殖生長轉(zhuǎn)變，植株耗水量逐漸加大。當生長至果實發(fā)育階段，外界氣溫升高使得溫室內(nèi)的氣溫達到了20～35℃，茄子處于營養(yǎng)生長與生殖生長并進的階段，此時除T5處理外，其他4個處理的耗水量均達到了最高值。5月下旬之后，植株由營養(yǎng)生長與生殖生長并進逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐陨成L為主的階段，耗水量有所降低。結(jié)果后期至拉秧期，T5處理（最大灌水量處理）的枝葉生長仍很旺盛，蒸騰作用強烈，耗水量繼續(xù)增加；其他4個處理的耗水量均呈減少趨勢，其中T4處理降幅較大。

圖1 日光溫室茄子不同生育階段的耗水量Fig.1 The water consumption at different growing stage of eggplant in greenhouse

2.3 日光溫室膜下滴灌條件下不同水分處理茄子的日耗水強度

生育期內(nèi)，不同水分處理的茄子日耗水強度變化趨勢不同，其中，苗期至結(jié)果前期茄子的日耗水強度均呈增大趨勢（表3）。

定植后，隨著植株的生長，茄子的日耗水強度逐漸增大；至結(jié)果前期，不同水分處理的增幅出現(xiàn)較大差異，增幅順序為 T4處理 （1.43 mm/d） ＞T5處理（1.27mm/d） ＞T3處理 （0.92mm/d） ＞T2處理（0.27mm/d）＞T1處理（0.07 mm/d）。結(jié)果前期，T4處理的茄子日耗水強度最大，除與T5處理差異不顯著外，與其他處理差異均達到了顯著水平；T1和T2處理的茄子日耗水強度較小且二者差異不顯著。可以看出，水分脅迫會導致結(jié)果前期茄子的日耗水強度降低。

結(jié)果后期，隨著水分脅迫程度的加重，茄子的日耗水強度顯著降低。T1處理水分脅迫嚴重，抑制了茄子的正常生長，致使生育后期日耗水強度最小。T2處理表現(xiàn)出與T1處理類似的情況。T3和T4處理植株生長發(fā)育正常，隨著生育期的推進，葉面積逐漸增大，致使所需水分增多，且果實發(fā)育生長也需要較多的水分，因此日耗水強度較大。T5處理灌水量較多，造成葉片旺長且葉面積過大，蒸騰作用很強，致使結(jié)果后期植株的日耗水強度仍然很大。

同一生育期，不同水分處理的茄子日耗水強度均存在顯著差異。其中，苗期日耗水強度均較大，極差僅0.13 mm/d，與茄子定植時灌水量較高，苗期植株耗水量相對較少，水分脅迫未對植株生長造成顯著影響有關(guān)；結(jié)果前期，不同水分處理的日耗水強度差異幅度增大，其中，T4處理的日耗水強度最大，水分脅迫（T1和T2）處理的日耗水強度明顯較?。唤Y(jié)果后期，茄子的日耗水強度隨著灌水定額的增大而增大，不同水分處理的日耗水強度差異幅度繼續(xù)增大，其中水分脅迫處理的日耗水強度明顯較小。

表3 日光溫室茄子不同生育階段的日耗水強度Table 3 Daily water consumption intensity of eggplant in greenhouse （mm/d）

茄子適宜耗水量是指果實產(chǎn)量最高時植株的蒸發(fā)蒸騰量，亦即茄子的需水量。日光溫室茄子的耗水規(guī)律也可以通過整個生育期植株的日耗水強度變化進行分析。從日光溫室茄子不同生育階段的日耗水強度變化曲線（圖2） 可以看出，在適宜水分（T4處理） 條件下，茄子的日耗水強度呈前期小、中期大、后期較大的變化規(guī)律，耗水高峰出現(xiàn)在結(jié)果前期。T4處理茄子苗期、結(jié)果前期、結(jié)果后期的平均日耗水強度分別為0.98、2.41和2.32 mm/d，全生育期總耗水量為177.19 mm，該結(jié)果即為日光溫室膜下滴灌條件下茄子的需水量。

圖2 日光溫室茄子不同生育階段的日耗水強度Fig.2 The daily water consumption intensity of eggplant at different growth stages in greenhouse

2.4 日光溫室膜下滴灌條件下不同水分處理茄子的耗水量模比系數(shù)

耗水量模比系數(shù)是指作物各生育階段的耗水量占全生育期總耗水量的比例。除T5處理外，其他4個處理的耗水量模比系數(shù)均表現(xiàn)為結(jié)果前期最大、結(jié)果后期減?。ū?）。茄子苗期植株較小，耗水量較少，因此耗水量模比系數(shù)也較小。灌水量較少的T1處理，由于后期水分脅迫抑制了茄子正常生長，致使結(jié)果后期的灌水量模比系數(shù)明顯小于苗期；而灌水量較多的T5處理，由于結(jié)果后期植株貪青旺長，造成后期植株耗水量模比系數(shù)最大。

表4 日光溫室茄子不同生育階段的耗水量模比系數(shù)Table 4 Modulus ratio coefficient of water consumption of eggplant at different growth stages in greenhouse （%）

2.5 日光溫室膜下滴灌條件下茄子產(chǎn)量與生育期總耗水量的關(guān)系

對不同土壤水分條件下膜下滴灌茄子產(chǎn)量（Y，kg/hm）2與生育期總耗水量（X，mm） 的關(guān)系進行回歸分析，結(jié)果顯示，茄子產(chǎn)量與總耗水量之間呈二次拋物線關(guān)系，回歸方程為：

Y＝-8.236 5X2+3 378.1X-249 765

回歸方程復相關(guān)系數(shù)R2=0.938 4，相關(guān)系數(shù)R （0.968 7） ＞R0.01（0.641 1），達極顯著相關(guān)水平。

隨著總耗水量的增大，茄子產(chǎn)量呈先增加后降低的變化（圖3）。其中，總耗水量為205.06 mm時，茄子產(chǎn)量最高，達到了346 700.6 kg/hm2。表明在日光溫室膜下滴灌條件下，茄子適宜的生育期總耗水量為205.06 mm。

3 結(jié)論與討論

3.1 日光溫室膜下滴灌條件下茄子的耗水規(guī)律

茄子定植后經(jīng)過7 d左右的緩苗期，植株生長逐漸加速，耗水量隨之增大。除豐水處理（T5）的耗水量在結(jié)果后期達到最大值外，其他4個處理的耗水量均在結(jié)果前期達到最高值。

圖3 日光溫室膜下滴灌條件下茄子產(chǎn)量與總耗水量的關(guān)系Fig.3 The relationship between yield and water consumption of eggplant in greenhouse under drip irrigation

本研究條件下，茄子產(chǎn)量隨生育期總耗水量的增大呈先增加后降低的變化，其中T4處理（灌10水）產(chǎn)量最高。表明日光溫室膜下滴灌條件下，茄子高產(chǎn)的適宜生育期總耗水量為177.19 mm，即茄子高產(chǎn)的適宜生育期灌溉定額為225 mm。

3.2 日光溫室膜下滴灌條件下茄子的日耗水強度變化

生育期內(nèi)，不同水分處理的茄子日耗水強度變化趨勢不同。其中，苗期至結(jié)果前期，茄子的日耗水強度均呈增大趨勢；拉秧前，除T1和T4處理外，其他3個處理均繼續(xù)增大。最佳水分處理（T）4苗期、結(jié)果前期、結(jié)果后期的日耗水強度分別為0.98、2.41和2.32mm/d，整個生育期的總耗水量為177.19mm。T1處理（灌2水）由于水分脅迫抑制了茄子的正常生長，致使結(jié)果后期日耗水強度明顯較小；而T5處理灌水量過多，造成植株旺長，蒸騰強烈，致使結(jié)果后期日耗水強度仍然很大。

3.3 日光溫室膜下滴灌條件下茄子產(chǎn)量與生育期總耗水量的關(guān)系

茄子產(chǎn)量與生育期總耗水量之間呈二次拋物線關(guān)系，回歸方程為Y=-8.236 5X2+3 378.1X-249 765（R2=0.938 4）。通過計算得到，總耗水量為205.06 mm時茄子產(chǎn)量最高，為346 700.6 kg/hm2。日光溫室膜下滴灌茄子全生育期的最佳耗水量為205.06 mm，多于或少于205.06 mm均不利于產(chǎn)量形成。